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DE102009007926A1 - Process for the production of circumferentially contoured elongated shaping blanks from a metal strip - Google Patents

Process for the production of circumferentially contoured elongated shaping blanks from a metal strip Download PDF

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DE102009007926A1
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Markus Pellmann
Stefan Adelbert
Otto Buschsieweke
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Benteler Automobiltechnik GmbH
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Benteler Automobiltechnik GmbH
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Abstract

The method involves initially punching circumferential side T-shaped contoured output plates (3) that are made from a metal strip with constant thickness, in an interlocked position. The output plates are guided with a pre-load (V) acting in a longitudinal direction by a roll stand (5). The output plates are individually and longitudinally aligned afterwards by the roll stand and rolled on the roll stand to form plates (6) with thickness areas that are different over the length (L1) of the plates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen aus einem Metallstreifen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for the production of peripherally contoured elongated formboards from a metal strip according to the features in the preamble of claim 1.

Umfangsseitig konturierte längliche Formplatinen sind als Ausgangsmaterial für Karosserieteile von Kraftfahrzeugen bekannt. Aus solchen Karosserieteilen werden beispielsweise A-, B- oder C-Säulen hergestellt. Derartige Bauteile sind in verschiedenen Längenabschnitten unterschiedlich starken Belastungen unterworfen. Man nimmt daher bereichsweise Wanddickenänderungen vor, um den in unterschiedlicher Höhe auftretenden Spannungen unter Verminderung des Materialeinsatzes möglichst optimal gerecht zu werden.girth contoured oblong Molded boards are used as starting material for body parts of motor vehicles known. From such body parts, for example, A-, B or C columns produced. Such components are different in different lengths subjected to heavy loads. It therefore takes area changes wall thickness before, the voltages occurring at different levels as optimally as possible while reducing the use of materials become.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Metallbänder von Coils abzuwickeln und durch Walzgerüste zu führen. Der Abstand der Walzen der Walzgerüste wird hierbei so geregelt, dass die durchlaufenden Metallbänder bereichsweise unterschiedliche Dicken erhalten. Die verformten Metallbänder werden anschließend durch Stanzen geführt, wo umfangsseitig konturierte, längliche Formplatinen ausgeschnitten und diese danach der Weiterverarbeitung zugeführt werden.In In this context, it is known to handle metal strips of coils and by rolling stands respectively. The distance of the rolls of the rolling stands is regulated in this case, that the continuous metal bands partially different thicknesses obtained. The deformed metal bands become subsequently guided by punching, where circumferentially contoured, oblong Cut out shaped blanks and then finish them for further processing supplied become.

Im Hinblick darauf, dass die Formplatinen nach dem Abwalzen der Metallbänder ausgestanzt werden und die abschnittsweisen Dickenbereiche der Metallbänder sich über ihre gesamte Breite erstrecken, ist die Materialausnutzung, insbesondere bei umfangsseitig stark konturierten Formplatinen, unbefriedigend. Der Materialausschuss ist hoch.in the In view of the fact that the forming blanks are punched out after the rolling of the metal strips and the sectional thickness ranges of the metal bands are over their extend entire width, the material utilization, especially at on the periphery strongly contoured forming boards, unsatisfactory. Of the Material committee is high.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen mit über ihre Länge unterschiedlichen Dickenbereichen zu schaffen, bei welchem eine deutlich verbesserte Materialausnutzung des Ausgangsmaterials erreicht wird.outgoing The invention is based on the object of the prior art, a method for the production of elongated contoured elongated Forming boards with over her length to create different thickness ranges, in which a clear improved material utilization of the starting material is achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution This object is according to the invention in the features of the claim 1.

Entsprechend diesem Vorschlag werden zunächst aus einem Metallstreifen mit konstanter Dicke in verschachtelter Lage Ausgangsplatinen gestanzt. Hierbei kann die Planung der Lage der Ausgangsplatinen in Abhängigkeit von ihrer umfangsseitigen Konturierung mit größtmöglicher Ausnutzung des Metallstreifens vorgenommen werden. Eine Reduzierung des Ausschusses ist bei entsprechender Verschachtelung je nach der Kontur zwischen 10 und 30% möglich. Das wirtschaftliche Ausbringen wird merklich erhöht.Corresponding this proposal will be made first from a metal strip of constant thickness in nested Position of printed circuit boards. This can be the planning of the situation the output boards in dependence from its peripheral contouring with maximum utilization of the metal strip be made. A reduction of the committee is with appropriate Nesting between 10 and 30% possible depending on the contour. The economical spreading is noticeably increased.

Nach dem Stanzen der Ausgangsplatinen werden diese anschließend einzeln längsgerichtet durch ein Walzgerüst geführt und in diesem zu Formplatinen mit über die Länge unterschiedlichen Dickenbereichen abgewalzt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass es beim Abwalzen der Ausgangsplatinen zu den Formplatinen zu einer Längung des Materials kommt, was vorab bei der Planung der Ausgangsplatinen hinsichtlich ihrer verschachtelten Lage im Metallstreifen berücksichtigt werden muss.To the punching of the output boards, these are then individually longitudinally through a rolling stand guided and in this to form blanks with over the length different thickness ranges rolled down. It is important to take into account that it when rolling the output boards to the forming boards too an elongation of the material comes in advance when planning the output boards considered in terms of their nested position in the metal strip must become.

Die Erfindung erweist sich insbesondere bei umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konfigurierten Formplatinen als besonders vorteilhaft. In diesem Zusammenhang werden gemäß Anspruch 2 umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konturierte Ausgangsplatinen in verschachtelter Quer- oder Längslage zur Längserstreckung des Metallstreifens ausgestanzt und dann vereinzelt zu Formplatinen abgewalzt, ehe sie anhand einer weiteren Konturgebung zu Formkörpern wie beispielsweise A-, B- oder C-Säulen einer Kraftfahrzeugkarosserie umgearbeitet werden.The Invention proves especially at the periphery substantially T-shaped configured Molded boards as particularly advantageous. In this context will be according to claim 2 circumferentially substantially T-shaped contoured output boards in nested transverse or longitudinal position to the longitudinal extent punched out of the metal strip and then isolated to form blanks rolled off before, by means of another contouring to shaped bodies such as for example A, B or C columns be reworked a motor vehicle body.

Damit es nicht zu unerwünschten Konturabweichungen der fertig abgewalzten Formplatinen kommt, ist nach Anspruch 3 vorgesehen, dass die Ausgangsplatinen mit in ihrer Längsrichtung wirksamer Vorspannung durch das Walzgerüst geführt werden. Dazu werden geeignete Vorrichtungen eingesetzt.In order to it is not too undesirable Contour deviations of the finished rolled blanks comes is provided according to claim 3, that the output boards with in their longitudinal direction effective bias to be passed through the mill stand. This will be appropriate Used devices.

Zur Berücksichtigung von eventuell vorhandenen Dickentoleranzen bei einem bereitgestellten Metallstreifen werden die ausgestanzten Ausgangsplatinen entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 vor dem Einführen in ein Walzgerüst in ihrer Dicke vermessen. Unter Beachtung der ermittelten Dickentoleranzen werden dann die Ausgangsplatinen in dem Walzgerüst zu Formplatinen abgewalzt.to consideration of any thickness tolerances on a provided metal strip become the punched out output boards according to the characteristics of claim 4 before insertion in a rolling stand measured in their thickness. Taking into account the determined thickness tolerances Then the output boards are rolled in the rolling stand to form blanks.

Die Erfindung erlaubt es, Ausgangsplatinen aus einzelnen Metallstreifen wie Blechen zu stanzen oder aber den Stanzprozess in einen kontinuierlichen Fertigungsablauf einzubinden. In diesem Zusammenhang sehen die Merkmale des Anspruchs 5 vor, dass die Ausgangsplatinen aus einem von einem Coil abgezogenen Metallband gestanzt werden. Der Ausgangsplatinen werden dann vereinzelt und schließlich längsausgerichtet durch ein Walzgerüst geführt und hier zu Formplatinen mit unterschiedlichen Dickenbereichen abgewalzt.The Invention allows output boards made of individual metal strips How to punch sheet metal or the punching process in a continuous production process integrate. In this regard, see the features of the claim 5 before that the output boards from a withdrawn from a coil Be punched metal band. The output boards are then singulated and finally longitudinally aligned through a rolling stand led and rolled down here to form blanks with different thickness ranges.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention is illustrated below with reference to an illustrated in the drawings embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 in der Draufsicht einen Längenabschnitt eines Metallbands; 1 in plan view, a longitudinal portion of a metal strip;

2 in der Draufsicht eine aus dem Metallband gestanzte Ausgangsplatine; 2 in the plan view, a punched out of the metal strip output board;

3 in schematischer Seitenansicht eine Ausgangsplatine vor dem, beim und nach dem Durchlauf durch ein Walzgerüst; 3 a schematic side view of an output board before, during and after passing through a rolling stand;

4 eine Draufsicht auf die Darstellung der 3 und 4 a plan view of the representation of 3 and

5 in der Draufsicht eine aus einer Ausgangsplatine abgewalzte Formplatine. 5 in the plan view of a rolled-off from an output board molding board.

In der 1 ist mit 1 ein Metallstreifen als Bestandteil eines in der Länge nicht näher definierten Metallbands 2 bezeichnet, das über seine gesamte Länge eine konstante Dicke D aufweist. Das Metallband 2 kann von einem nicht näher dargestellten Coil abgezogen sein. Es wird durch eine nicht näher dargestellte Stanze bewegt, wobei umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konturierte Ausgangsplatinen 3 entsprechend der Darstellung der 2 aus dem Metallband 2 gestanzt werden. In diesem Zusammenhang zeigt die 1, dass die Stanzoperation derart erfolgt, dass die Ausgangsplatinen 3 in Querlage zur Längserstreckung des Metallbands 2 in geschachtelter Lage ausgestanzt werden. Hierbei kann das verbleibende Restmaterial 4, also der Ausschuss, im Vergleich zu einer solchen Stanzoperation deutlich reduziert werden, bei welcher Ausgangsplatinen in Längsrichtung des Metallbands 2 sich erstreckend ausgeschnitten werden. Die geplante verschachtelte Lage der Ausgangsplatinen 3 vor dem Stanzen ist in 1 in schraffierter Linienführung veranschaulicht.In the 1 is with 1 a metal strip as part of a metal strip of unspecified length 2 denotes that over its entire length has a constant thickness D. The metal band 2 can be deducted from a coil, not shown. It is moved by a punch, not shown, with circumferentially substantially T-shaped contoured output boards 3 according to the representation of 2 from the metal band 2 be punched. In this context, the shows 1 in that the punching operation takes place in such a way that the output boards 3 in transverse position to the longitudinal extent of the metal strip 2 punched out in nested position. This can be the remaining material 4 , So the broke, are significantly reduced compared to such a punching operation, in which output boards in the longitudinal direction of the metal strip 2 to be cut out extending. The planned nested position of the output boards 3 before punching is in 1 illustrated in hatched lines.

Die Ausgangsplatinen 3 können aber auch gemäß einer nicht veranschaulichten Ausführungsform zum Metallband 2 längsausgerichtet verschachtelt angeordnet und dann ausgestanzt werden.The output boards 3 but also according to a non-illustrated embodiment of the metal strip 2 arranged longitudinally nested and then punched out.

Nach dem Ausstanzen werden die Ausgangsplatinen 3 entsprechend den 3 und 4 längsausgerichtet durch ein Walzgerüst 5 geführt und hierbei entsprechend den jeweiligen Vorgaben mit über die Länge L unterschiedlichen Dickenbereichen A, B, C zu Formplatinen 6 abgewalzt (siehe auch 5).After punching out the output boards 3 according to the 3 and 4 longitudinally aligned by a rolling stand 5 guided and in accordance with the respective requirements with over the length L different thickness ranges A, B, C to form blanks 6 rolled off (see also 5 ).

Beim Abwalzen der Ausgangsplatinen 3 werden diese mit in ihrer Längsrichtung wirksamen Vorspannung V durch das Walzgerüst 5 geführt. Dazu werden in den Figuren nicht näher dargestellte bekannte Vorrichtungen eingesetzt.When rolling off the output boards 3 These are with effective in their longitudinal direction bias V through the mill stand 5 guided. For this purpose, not shown in the figures, known devices are used.

Außerdem werden die Ausgangsplatinen 3 vor dem Einführen in das Walzgerüst 5 in ihrer Dicke D1 vermessen und dann unter Berücksichtigung der ermittelten Dickentoleranzen in dem Walzgerüst 5 zu Formplatinen 6 abgewalzt, wie sie in den 3 bis 5 dargestellt sind.In addition, the output boards 3 before insertion into the mill stand 5 measured in thickness D 1 and then taking into account the determined thickness tolerances in the mill stand 5 to formboards 6 rolled off, as in the 3 to 5 are shown.

Die Formplatine 6 der 3 bis 5 unterscheidet sich von einer Ausgangsplatine 3 gemäß den 2 bis 4 dadurch, dass die Ausgangsplatine 3 in ihrer Länge L kürzer als die Länge L1 der Formplatine 6 bemessen ist, weil durch das Abwalzen der Ausgangsplatine 3 eine Längung erfolgt.The form board 6 of the 3 to 5 is different from an output board 3 according to the 2 to 4 in that the output board 3 in their length L shorter than the length L 1 of the forming board 6 is measured, because by the rolling of the output board 3 an elongation takes place.

11
Metallstreifenmetal strips
22
Metallbandmetal band
33
Ausgangsplatineoutput board
44
Restmaterialresidual material
55
Walzgerüstrolling mill
66
Formplatineform board
AA
Dickenbereich v. 6 Thickness range v. 6
BB
Dickenbereich v. 6 Thickness range v. 6
CC
Dickenbereich v. 6 Thickness range v. 6
DD
Dicke v. 2 Thickness v. 2
D1 D 1
Dicke v. 3 Thickness v. 3
LL
Länge v. 3 Length v. 3
L1 L 1
Länge v. 6 Length v. 6
VV
Vorspannung v. 3 Preload v. 3

Claims (5)

Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen (6) aus einem Metallstreifen (1), welche über ihre Länge (L1) unterschiedliche Dickenbereiche (A, B, C) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst aus einem Metallstreifen (1) mit konstanter Dicke (D) in verschachtelter Lage Ausgangsplatinen (3) gestanzt werden, die anschließend einzeln längsausgerichtet durch ein Walzgerüst (5) geführt und in diesem Walzgerüst (5) zu Formplatinen (6) mit über ihre Länge (L1) unterschiedlichen Dickenbereichen (A, B, C) abgewalzt werden.Method for the production of circumferentially contoured elongated shaped blanks ( 6 ) from a metal strip ( 1 ), which over their length (L 1 ) have different thickness ranges (A, B, C), characterized in that first of a metal strip ( 1 ) of constant thickness (D) in nested position of output boards ( 3 ), which are then individually longitudinally aligned by a roll stand ( 5 ) and in this rolling stand ( 5 ) to form blanks ( 6 ) are rolled off over their length (L 1 ) different thickness ranges (A, B, C). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konturierte Ausgangsplatinen (3) in verschachtelter Quer- oder Längslage zur Längserstreckung des Metallstreifens (1) ausgestanzt und dann vereinzelt zu Formplatinen (6) abgewalzt werden.A method according to claim 1, characterized in that circumferentially substantially T-shaped contoured output boards ( 3 ) in nested transverse or longitudinal position to the longitudinal extent of the metal strip ( 1 ) punched out and then isolated to form blanks ( 6 ) are rolled off. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsplatinen (3) mit in ihrer Längsrichtung wirksamer Vorspannung (V) durch das Walzgerüst (5) geführt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the output boards ( 3 ) with effective in their longitudinal direction bias (V) through the roll stand ( 5 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsplatinen (3) vor dem Einführen in das Walzgerüst (5) in ihrer Dicke (D1) vermessen und dann unter Berücksichtigung der ermittelten Dickentoleranzen in dem Walzgerüst (5) zu Formplatinen (6) abgewalzt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output boards ( 3 ) before insertion into the mill stand ( 5 ) in their thickness (D 1 ) and then taking into account the determined thickness tolerances in the roll stand ( 5 ) to form blanks ( 6 ) are rolled off. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichne t, dass die Ausgangsplatinen (3) aus einem von einem Coil abgezogenen Metallband (2) gestanzt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the output boards ( 3 ) from a metal strip drawn from a coil ( 2 ) are punched.
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